JP7065517B2 - Ptf1a陽性細胞の製造方法 - Google Patents
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Description
PDX1陽性細胞を提供する工程、および
PDX1陽性細胞を(a)アデニル酸シクラーゼ活性化剤、cAMPホスホジエステラーゼ阻害剤、およびcAMP類縁体からなる群より選択される少なくとも一種、(b)ステロイドおよび(c)ニコチンアミドからなる群から選択される1以上の物質を含む培地で培養する工程を含む、PTF1A陽性細胞の製造方法を提供する。
PDX1陽性細胞からPTF1A陽性細胞誘導の第1工程ではPDX1陽性細胞を成長因子、レチノイン酸受容体(RAR)アゴニスト、ヘッジホッグ経路阻害剤、プロテインキナーゼC活性化剤およびALK5受容体阻害剤を含む培地にて培養する。各成分の培地中の濃度は適宜定めれば良い。
ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤としては例えば、バルプロ酸 (VPA)、トリコスタチンA、酪酸ナトリウム、MC 1293、M344等の低分子阻害剤、HDACに対するsiRNAおよびshRNA(例えばHDAC1 siRNA Smartpool(登録商標)(Millipore)、HuSH 29mer shRNA Constructs against HDAC1 (OriGene))等の核酸性発現阻害剤、MEK阻害剤(例えば、PD184352、PD98059、U0126、SL327およびPD0325901)、Glycogen synthase kinase-3阻害剤(例えば、BioおよびCHIR99021)、DNAメチルトランスフェラーゼ阻害剤(例えば、5-azacytidine)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ阻害剤(例えば、BIX-01294 等の低分子阻害剤、Suv39hl、Suv39h2、SetDBlおよびG9aに対するsiRNAおよびshRNA等の核酸性発現阻害剤など)、L-channel calcium agonist (例えばBayk8644)が例示される。
第2工程以降において、培養は浮遊培養で、低接着プレートを用いて行うのが好ましい。第2工程において、培地は基礎培地に成長因子、レチノイン酸受容体(RAR)アゴニスト、ヘッジホッグ経路阻害剤、ROCK阻害剤、プロテインキナーゼC活性化剤およびALK5受容体阻害剤を含有するものが好適に用いられる。各成分の培地中の濃度は適宜定めれば良い。第2工程においては、第1工程で得た細胞を新たなプレートに満たした第2工程用培地中へ移してから1日~3日、好ましくは1日培養する。
PDX1陽性細胞を(a)アデニル酸シクラーゼ活性化剤、cAMPホスホジエステラーゼ阻害剤、およびcAMP類縁体からなる群より選択される少なくとも一種、(b)ステロイドおよび(c)ニコチンアミドからなる群から選択される1以上の物質を含む培地で培養する。
第3工程において培養は浮遊培養で、低接着プレートを用いて行うのが好ましい。培養期間は特に限定的ではなく、第3工程開始時にそれまでの工程で得た細胞を新たなプレートに満たした上記培地中に移してから4日~14日、例えば8日以上、好ましくは約12日間培養する。
原腸細胞からPDX1陽性細胞を誘導するには、原腸細胞をまず成長因子、例えばKGFおよびEGF、レチノイン酸受容体(RAR)アゴニスト、ヘッジホッグ経路阻害剤、およびROCK阻害剤を含有する培地にて培養する。培地としては、公知の基礎培地から適宜選択して用いれば良いが、例えばDMEM/F12培地にB27サプリメントを配合した培地が好適に用いられる。培地中への各添加物の含有量は適宜定めれば良い。
ヒトiPS細胞 201B7株(Cell 131:861-872, 2007)を使用した。
未分化状態の維持には37℃、5%CO2のもとに、フィーダー細胞としてマイトマイシン処理をしたマウス繊維芽細胞株SNLを、培地として霊長類ES細胞用培地(リプロセル)を用いた。同培地へは4ng/mL human recombinant bFGF(WAKO)、0.5% Penicillin-Streptomycin(GIBCO)を添加した。培地交換は継代の翌々日から毎日行い、6~7日ごとに継代をおこなった。
未分化なiPS細胞のディッシュからフィーダー細胞を除去し、Accutase(Innovative Cell Technologies)で単一細胞になるまで解離させた。24穴プレートは前日から室温でマトリゲルコートしたものを用いた。各種分化誘導因子を含むRPMI培地(GIBCO)に分散させたiPS細胞を24穴プレートに1穴あたり2×104個の密度で播種し、37℃、5%CO2で2日間培養した。分化誘導因子として、アクチビンA(100ng/mL)とGSK3阻害剤CHIR99021(3μM)、Y-27632(10μM)、ワルトマニン(100nM)、2%B27サプリメント(GIBCO)を使用した。2日間の培養ののち、培地をアクチビンA(100ng/mL)、2%B27サプリメントを含むRPMI培地に交換して1日間培養した。さらに同様の培地に交換して1日間培養した。
ここまで誘導した細胞をAccutaseで単一細胞にまで解離し、前日からマトリゲルコートしておいた6穴プレートに各種分化誘導因子および2.5%マトリゲルを含および2%B27サプリメントを含むDMEM/F12培地(GIBCO)に懸濁して播種した。
続いてPTF1A発現を誘導するために、マトリゲルを含まずに各種分化誘導因子を含むDMEM/F12培地で1日間培養した。分化誘導因子として、酪酸ナトリウム(500uM)、KGF(50ng/mL)、レチノイン酸(100nM)、シクロパミン(250nM)、PKC活性剤Alpha-APP Modulator(250nM)、ALK5受容体阻害剤(1μM)、2%B27サプリメントを用いた。陰性コントロール群では酪酸ナトリウムを添加しなかった。
細胞をセルスクレイパーで接着細胞を剥がし、低接着6穴プレートに浮遊させた。培地は、KGF(50ng/mL)、レチノイン酸(100nM)、シクロパミン(250nM)、Alpha-APP Modulator(250nM)、ALK5受容体阻害剤(1μM)、2%B27サプリメントに加え、Y-27632(10μM)を添加したDMEM/F12培地とし、この条件で1日間培養し細胞塊を形成させた。(第2工程)
次に得られた細胞塊をKGF(50ng/mL)、レチノイン酸(100nM)、シクロパミン(250nM)、Alpha-APP Modulator(250nM)、ALK5受容体阻害剤(1μM)、2%B27サプリメントに、新たな分化誘導因子として、ホルスコリン(10μM)、デキサメサゾン(10μM)、ニコチンアミド(1mM)を加えた培地へ培地交換した(添加群)。培養は以後12日間継続し、4日毎に同様の培地に交換した。6日目、10日目、14日目にサンプリングを行った。それぞれ「D6」「D10」「D14」と表記する。浮遊培養の前に酪酸ナトリウムを添加しなかった陰性コントロール群では引き続きホルスコリン、デキサメサゾン、ニコチンアミドを添加せず、これを最終的な陰性コントロール(非添加群)とした。
添加群と非添加群のPTF1Aの発現量を、B2M遺伝子をインターナルコントロール、ヒト膵組織検体を陽性コントロールとして用いて、定量RT-PCRでPTF1Aの発現を評価した。結果を図2に示す。
Claims (7)
- ヒト多能性幹細胞から誘導されたPDX1陽性細胞を提供する工程、
得られたPDX1陽性細胞を、酪酸ナトリウム、KGF、レチノイン酸受容体アゴニスト、シクロパミン、プロテインキナーゼ活性化剤および及びALK5受容体阻害剤を含む培地で1~3日間培養する第1工程、
工程1で得られた細胞をKGF、レチノイン酸受容体アゴニスト、シクロパミン、プロテインキナーゼ活性化剤および及びALK5受容体阻害剤を含む培地で1~3日培養する第2工程、および
工程2で得られた細胞を、ホルスコリン、デキサメタゾン、ニコチンアミド、KGF、レチノイン酸受容体アゴニスト、シクロパミン、プロテインキナーゼ活性化剤およびALK5受容体阻害剤を含む培地で4~14日間培養を行う第3工程
を含む、PTF1A陽性細胞の製造方法。 - 第2工程及び第3工程の培養を、低接着プレートを用いて浮遊培養とする、請求項1記載の方法。
- 第3工程において8日間以上培養を行う、請求項1または2記載の方法。
- 第1工程において1日間培養を行う、請求項1~3いずれかに記載の方法。
- PTF1A陽性細胞が、インスリンおよびアミラーゼを発現する、請求項1~4いずれかに記載の方法。
- 多能性幹細胞が、ヒトES細胞またはヒトiPS細胞である、請求項1~5いずれかに記載の方法。
- 請求項1~6いずれかに記載の方法を含む、インスリン発現細胞およびアミラーゼ発現細胞の製造方法。
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